Tècniques de Mecanitzat Avançat: Electroerosió, Ultrasons i Raig d'Aigua

Electroerosió per Fil (WEDM)

També conegut com a Mecanitzat per Descàrrega Elèctrica per fil, s'utilitza un fil metàl·lic (elèctrode) per tallar un contorn programat en una peça.

El procés d'electroerosió consisteix en la generació d'un arc elèctric entre la peça i un elèctrode (fil metàl·lic) en un medi dielèctric, per arrencar així les partícules de la peça (les quals es fonen i es vaporitzen a més de 8.000ºC). La peça i l'elèctrode han de ser conductors.

S'utilitza per poder mecanitzar tota mena de materials conductors (metalls, aliatges, grafit, ceràmiques...), independentment de la seva duresa (ja que no talla, sinó que vaporitza els materials).

L'elèctrode està constituït per un carret de fil de llautó, llautó-zinc o molibdè.

Avantatges del Fil de Llautó

• Les electroerosionadores de llautó compten amb generadors més potents i servomotors més precisos, la qual cosa permet aplicar més potència al fil.
• Com a resultat, el llautó es desgasta en cada impuls, per la qual cosa es rebutja i es renova immediatament. Així, tenim sempre el mateix diàmetre de tall, millorant la precisió i la qualitat superficial de la peça.

La precisió i la qualitat superficial augmenten com menor és el diàmetre del fil emprat (fil gruixut per a desbast, fil prim per a acabat).

El pitjor acabat realitzat amb llautó, amb una velocitat de tall 5 vegades superior, és millor que qualsevol tall d'una màquina de molibdè.

El fluid dielèctric usat normalment és aigua desionitzada. Si s'utilitzen olis o petroli, la qualitat superficial es veu afectada (ja que són menys eficients a l'hora de netejar que l'aigua desionitzada).

La precisió màxima ha passat de les 25 micres en els primers models a tan sols 1 micra en els actuals.

Mecanitzat per Impacte Ultrasònic

El mecanitzat per impacte ultrasònic s'aconsegueix mitjançant l'acció d'abrasius en suspensió líquida i una vibració ultrasònica.

La vibració ultrasònica és produïda per un punxó que oscil·la entre 20.000 i 30.000 Hz i d'una amplitud que genera tensions residuals de compressió superficial, augmentant així la vida a la fatiga.

Components de la Màquina d'Ultrasons

Els elements generals d'una màquina d'ultrasons són:

• El generador de freqüència.
• Un punxó que va fixat a la base del con vibrador i alineat amb l'eix de treball.
• Una taula per a la subjecció de la peça. La peça se situa en un recipient que conté l'abrasiu en suspensió.
• Un grup bomba-decantador que fa circular el líquid amb abrasiu i neteja les partícules de metall.

Tall per Raig d'Aigua (Waterjet)

Les màquines de tall per raig d'aigua utilitzen l'aigua com a eina de tall. L'aigua és comprimida fins a una pressió que pot superar els 4.000 bars i és disparada a velocitats que poden arribar als 1.000 m/s (3 vegades la velocitat del so).

Els gruixos més comuns de tall van entre 0,5 i 120 mm per a materials durs. Es pot arribar a tallar gruixos de fins a 350 mm utilitzant mescles d'aigua i abrasius en materials com l'acer inoxidable.

Components i Aplicacions del Raig d'Aigua

Les parts principals són:

• La bomba d'alta pressió.
• Les boquilles (forats de dècimes de mil·límetre).
• Capçals de tall moguts per CNC.
• Tanc recol·lector d'aigua i filtres separadors de les partícules abrasives per reutilitzar l'aigua.

Aquest sistema garanteix una perforació segura i consistent per a materials molt fràgils (vidre, ceràmica, pedra...), evitant el preforadat de les peces.